UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA COLÉGIO POLITÉCNICO DA UFSM

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA DE PRECISÃO

Marlo Markus Lopes

PULVERIZAÇÃO DIRIGIDA NO SULCO E INOCULAÇÃO NA SEMENTE DE MILHO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

Santa Maria, RS 2016

Marlo Markus Lopes

PULVERIZAÇÃO DIRIGIDA NO SULCO E INOCULAÇÃO NA SEMENTE DE MILHO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura de Precisão da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Agricultura de Precisão.

Orientador: Prof. Dr. Luciano Zucuni Pes

Santa Maria, RS 2016

DEDICATÓRIA

A todos os agricultores que trabalham de sol a sol na luta constante de

produzir alimentos.

Aos meus avós, pais e todos os familiares, que tiveram suas vidas atreladas e

sempre enraizadas no solo gaúcho, bem como às demais pessoas a quem essa

pesquisa possa interessar.

AGRADECIMENTOS

Agradeço a todos que, de alguma forma, contribuíram para a conclusão deste

estudo e, de uma maneira especial, agradeço:

- Meus pais: Paulo Vianna Lopes e Maristela Markus Lopes, por me apoiarem

incondicionalmente, por toda a educação, compreensão e carinho.

- Meus irmãos: Paulo Guilherme Markus Lopes e Carla Markus Lopes e

cônjuges, por também me ajudarem nessa jornada da vida.

- A minha namorada Biane de Castro, por ser essa pessoa magnífica que és,

que sem ela não seria possível ter realizado este trabalho.

- Ao Programa de Pós-Graduação em Agricultura de Precisão, desde a

coordenação, secretaria, docentes e discentes, onde encontrei um núcleo de

pessoas que além de serem excelentes profissionais, se tornaram grandes amigos

(levarei para o resto da vida). Mas em especial meu agradecimento ao orientador

Luciano Zucuni Pes e o professor Lucio de Paula Amaral.

- Ao agricultor Claudir Klein, juntamente com seus parentes, que se dispôs a

executar o experimento. Também ao Márcio e ao Eduardo Fattore.

- Ao amigo Benjamin Dias Osório.

EPÍGRAFE O segredo da vida é o solo, porque do solo dependem as plantas, a água, o clima e nossa vida. Tudo está interligado. Não existe ser humano sadio se o solo não for sadio.

Ana Primavesi

O manejo ecológico do solo: A agricultura em regiões tropicais.

9. ed. São Paulo: Nobel, 2002. 549p.

RESUMO

PULVERIZAÇÃO DIRIGIDA NO SULCO E INOCULAÇÃO NA SEMENTE DE MILHO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

Autor: Marlo Markus Lopes Orientador: Luciano Zucuni Pes

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência do emprego de diferentes métodos de inoculação de bactérias promotoras de crescimento de plantas (BPCP) Azospirillum brasilense no desenvolvimento vegetativo e na produção de grãos da cultura do milho em diferentes zonas de relevo. O experimento foi conduzido em Cruzeiro do Sul (RS), com a semeadura mecanizada do híbrido de milho Velox TL®, de ciclo superprecoce, na safra 2015/2016, mediante a inoculação direta das sementes e aplicação de nitrogênio (T1); inoculação dirigida no sulco e aplicação de nitrogênio (T2) e a testemunha, com a aplicação de nitrogênio e sem inoculação das sementes (T3). O delineamento experimental foi um fatorial 3x3, considerando três métodos de inoculação (inoculação de sementes, aplicação dirigida no sulco e sem inoculação) e três distintas zonas de relevo (alta, média e baixa altitude), com três repetições. Foram determinadas as variáveis altura de planta, diâmetro do colmo, matéria seca total e número de grãos por planta. Os dados foram submetidos ao teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade de erro. Não houve interação entre os métodos de inoculação e as zonas de relevo. A inoculação da bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense, tanto no tratamento de aplicação dirigida no sulco, como na inoculação direta das sementes de milho, proporcionou apenas maior altura média final das plantas, quando comparadas ao manejo tradicional, sem a utilização de inoculação das sementes. Dessa forma, o Azospirillum brasilense proporcionou maior altura do milho híbrido Velox TL®, sem, contudo, influenciar no diâmetro do colmo, matéria seca total e número de grãos por planta. A variável diâmetro do colmo foi influenciada pela posição no relevo, que apresentou maior tamanho na zona de média altitude, em comparação com a de baixa altitude, demonstrando a importância da agricultura de precisão, ao não considerar as áreas como sendo homogêneas. Palavras-chave: bactérias promotoras de crescimento de plantas; adubação nitrogenada; Zea mays.

ABSTRACT

DIRECTED SPRAYING IN FURROW AND CORN SEED INOCULATION WITH AZOSPIRILLUM BRAZILENSE

Author: Marlo Markus Lopes Advisor: Luciano Zucuni Pes

The present work aimed to evaluate the influence of different methods of plant growth promoting bacterium (PGPB) Azospirillum brasilense inoculated at vegetative development and grain yield of corn in different relief zones. The research was carried in Cruzeiro do Sul (RS) with mechanized sowing of Velox TL® very early hybrid corn, in the 2015/2016 harvest. The treatments were: seed Inoculation and nitrogen fertilization (T1); directed spraying in furrow and nitrogen fertilization (T2); and control, only with nitrogen fertilization (T3). The experimental design was a factorial 3x3, considering three inoculation methods (seed inoculation, directed spraying in furrow and no inoculation) and three relief zones (high, medium and low levels), with three replications. The following variables were determinate: plant height, stem diameter, total dry matter and number of grains per plant. The data were submitted to the Tukey test, at 5% probability of error level. There was no interaction between inoculation methods and relief zones. Both directed spraying in furrow and corn seed inoculation with diazotrophic bacterium Azospirillum brasilense provided only a higher final average height of the plants, when compared to the traditional management, without the use of seed inoculation. Thus, Azospirillum brasilense promotes greater height development of Velox TL® hybrid corn, without, however, influence on stem diameter, total dry matter and number of grains per plant. Stem diameter variable was influenced by relief zones, which presents greater development in the average zone in comparison to the low zone, demonstrating the importance of precision agriculture that not consider areas as being homogeneous. Key words: plant growth promoting bacterium; nitrogen fertilization; Zea mays.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Rendimento médio da cultura do milho por município, no estado do Rio

Grande do Sul, expresso em kg ha-1. ........................................................................ 16

Figura 2 - Épocas recomendadas para o início da semeadura do milho em diferentes

regiões do RS. ........................................................................................................... 20

Figura 3 - Vista parcial da área experimental. ........................................................... 35

Figura 4 - Precipitação pluviométrica durante o período experimental. ..................... 36

Figura 5 - Temperatura média do ar durante o período experimental. ...................... 36

Figura 6 - Vista frontal da semeadora adaptada com pulverizador para inoculação

dirigida no sulco. ....................................................................................................... 37

Figura 7 - Vista lateral da semeadora adaptada com pulverizador para inoculação

dirigida no sulco. ....................................................................................................... 38

Figura 8 - Vista parcial da área experimental. ........................................................... 40

Figura 9 - Área do experimento, com os tratamentos: normal (inoculação direta na

semente), sulco (inoculação dirigida no sulco) e testemunha (sem inoculação). ...... 40

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Variação no número de graus-dia das cultivares de milho disponíveis

no mercado brasileiro, na safra 2012/13, dentro de cada grupo de maturação

(ciclo), conforme informações das empresas e respectivos valores de

referência. ................................................................................................................. 19

Tabela 2 - Pontos de amostragem, com as respectivas coordenadas

geográficas. ............................................................................................................... 39

Tabela 3 - ANOVA da altura média de plantas (cm). ................................................ 43

Tabela 4 - Altura média de planta (cm) nas diferentes formas de inoculação e

zonas de relevo. ........................................................................................................ 44

Tabela 5 - Resultado da comparação de médias dos postos para a quantidade

de grãos por planta, quilogramas por hectare (kg ha-1) e sacos por hectare

(sacos ha-1) com a inoculação de Azospirillum brasilense na semente, dirigida

no sulco e sem inoculação (testemunha). ................................................................. 45

Tabela 6 - ANOVA do diâmetro médio do colmo de plantas (cm). ............................ 46

Tabela 7 - Diâmetro médio do colmo (cm) entre as diferentes formas de

inoculação e zonas de relevo. ................................................................................... 47

Tabela 8 - ANOVA da matéria seca da parte aérea das plantas (g). ........................ 48

Tabela 9 - ANOVA da matéria seca das raízes das plantas (g). ............................... 49

Tabela10 - ANOVA da matéria seca total das plantas (g). ........................................ 49

Tabela 11 - Produção de matéria seca das plantas nos diferentes tratamentos. ...... 49

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 12

1.1 HIPÓTESE ....................................................................................................... 13 1.2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 13

1.2.1 Objetivo geral ............................................................................................. 13 1.2.2 Objetivos específicos ................................................................................. 13

1.3 JUSTIFICATIVA ............................................................................................... 13

2. REFERENCIAL TEÓRICO .................................................................................... 14

2.1 IMPORTÂNCIA DA CULTURA DO MILHO ....................................................... 14 2.2 ASPECTOS AGRONÔMICOS DA CULTURA DO MILHO ................................ 16 2.3 INOCULAÇÃO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE ...................................... 23 2.4 AGRICULTURA DE PRECISÃO E A INOCULAÇÃO DIRIGIDA NO SULCO .... 31

3. MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 35

3.1 LOCALIZAÇÃO ................................................................................................ 35 3.2 IMPLANTAÇÃO E CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO ...................................... 37 3.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA .................................................................................. 41

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 43

4.1 ALTURA DE PLANTA ....................................................................................... 43 4.2 NÚMERO DE GRÃOS POR PLANTA ............................................................... 45 4.3 DIÂMETRO DO COLMO .................................................................................. 46 4.4 MATÉRIA SECA DA PLANTA .......................................................................... 48

5. CONCLUSÕES ..................................................................................................... 51

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 52

1. INTRODUÇÃO

O milho, Zea mays L., é uma espécie diploide e alógama, sendo um dos

vegetais superiores mais estudados. Devido ao alto custo dos fertilizantes químicos

e a uma conscientização em prol de uma agricultura sustentável e menos poluente,

existe um interesse crescente pelo uso de inoculantes contendo bactérias

promotoras de crescimento de plantas (BPCP), as quais também podem incrementar

a produtividade.

Para que isso ocorra em larga escala, na agricultura comercial, o mercado

deve disponibilizar máquinas que efetuem este tipo de operação, pois a mão de obra

é cada vez mais escassa e onerosa. O processo de inoculação mecanizada é uma

ferramenta que otimiza o processo de inoculação (MIGUEL et al., 2016).

Para o sucesso da inoculação destas bactérias é importante a escolha de

genótipos adaptados às condições locais e propensos à colonização. Além da

concentração de microrganismos no inoculante, a forma de inoculação também pode

interferir na resposta destes tipos de bactérias. As BPCP necessitam de um

acondicionamento ideal para a sobrevivência das colônias, garantindo um número

de microrganismos viáveis para que ocorra de forma satisfatória a colonização nos

tecidos das plantas (HUNGRIA et al., 2015).

As BPCP Azospirillum brasilense são endofíticas facultativas (HUERGO et al.,

2008), denominadas diazotróficas, por aportarem nitrogênio às plantas via fixação

biológica e aumentarem a eficiência de utilização dos fertilizantes. Associam-se em

diferentes graus de especificidade às espécies da família Poaceae, como ocorre

com o milho e o sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), representando uma estratégia

viável economicamente, além dos benefícios ambientais associados à redução do

uso de fertilizantes (HUNGRIA et al., 2015).

Nesse sentido, os equipamentos de inoculação dirigida são ferramentas

mecanizadas voltadas para esse processo, que proporcionam um acondicionamento

favorável à manutenção da viabilidade dos insumos biológicos e a dinamização dos

processos de aplicação destes insumos.

13

1.1 HIPÓTESE

A inoculação dirigida no sulco de Azospirillum brasilense, em diferentes zonas

de relevo, influencia positivamente no desempenho agronômico da cultura do milho.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo geral

Avaliar formas de inoculação de Azospirillum brasilense na cultura do milho,

em diferentes zonas de relevo.

1.2.2 Objetivos específicos

Verificar a influência de diferentes formas de inoculação de Azospirillum

brasilense em variáveis fenotípicas da cultura do milho;

Verificar a influência das zonas de relevo nas variáveis fenotípicas da cultura do

milho submetidas a diferentes formas de inoculação de Azospirillum brasilense.

1.3 JUSTIFICATIVA

A aplicação de insumos biológicos na agricultura é uma ferramenta que

acarreta em diversos benefícios, tanto no que diz respeito aos ganhos econômicos,

como aos ambientais.

As lavouras de milho necessitam de elevadas doses de fertilizantes químicos

para alcançar altas produtividades. A eficiência da utilização destes fertilizantes está

diretamente relacionada à precisão da aplicação dos mesmos, pois irá influenciar no

custo econômico e ambiental dessa lavoura. Para tanto, a aplicação de Azospirillum

brasilense dirigida no sulco de semeadura surge como uma ferramenta para tornar o

processo de inoculação mais ágil, se comparado à inoculação tradicional direta na

semente. Portanto, além de ser uma técnica de custo baixo, pois para a aquisição

deste insumo (inoculante) o agricultor não precisa realizar grande investimento, traz

inúmeros benefícios que corroboram para sua utilização em larga escala.

2. REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 IMPORTÂNCIA DA CULTURA DO MILHO

O desenvolvimento da produção e do mercado do milho deve ser analisado

sob a ótica das cadeias produtivas ou dos sistemas agroindustriais. O milho é

insumo para a produção de diversos de produtos, onde na cadeia produtiva de

suínos e aves, são consumidos aproximadamente 70% do milho produzido no

mundo e entre 70 e 80% do milho produzido no Brasil (GARCIA et al., 2006).

O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de milho, com a participação

média de 6% na oferta mundial deste produto, superado pelos Estados Unidos

(cerca de 40%), maior produtor mundial, e pela China, cuja produção equivale a

aproximadamente 20% da oferta mundial de milho. No contexto do MERCOSUL, o

Brasil e a Argentina correspondem por mais de 90% da oferta total deste produto

(SOUZA e BRAGA, 2004).

A cultura do milho para o Rio Grande do Sul (RS) tem significativa importância

socioeconômica, ocupando aproximadamente 20% do total das áreas semeadas

com cultivos de primavera-verão. O seu cultivo é típico da pequena propriedade

rural, visto que 90,5% dos estabelecimentos que cultivaram milho no ano de 2006

possuíam menos de 50 hectares. Esses estabelecimentos foram responsáveis por

67,9% da área total cultivada e por 62,7% da produção (IBGE, 2006).

É tamanha a expressividade da cultura do milho para a agricultura familiar no

RS, que desde 1988 existe uma política estadual, executada através do Programa

Troca Troca de Sementes, subsidiando a aquisição de sementes pelos agricultores

familiares. Na safra 2015/2016, os financiamentos operacionalizados por esse

programa contribuíram para cerca de 1/3 da área plantada no estado, perfazendo

238.485 ha, de uma área total de 751.900 ha cultivada com milho no RS (SDR,

2016).

A área total colhida com milho no RS em 2001 foi de 1.672.923 ha, com

produção de 6.134.207 t e rendimento médio de 3,66 t ha-1. Na safra de 2014, a área

colhida foi 924.363 ha, com produção de 5.389.520 t e rendimento médio de 5,83 t

ha-1. Fazendo uma comparação com a cultura da soja, na mesma safra foram

colhidas 13.041.226 t em 4.986.542 ha (IBGE, 2016). Esses dados comprovam que

15

cada vez mais o cultivo da soja está avançando frente a outras espécies, como a

cultura do milho, reduzindo, consequentemente, a oferta do grão de milho no estado

e ocasionando uma diminuição na rotação de culturas nos cultivos de verão.

Por outro lado, houve um grande incremento de produtividade na lavoura de

milho nos últimos anos, um ganho por área muito importante para a pequena

propriedade rural, a qual objetiva mais a produção de silagem para a nutrição animal

do gado leiteiro. Informações do Censo Agropecuário apontam que em 2006, 35,6%

da produção desta cultura não foi comercializada (IBGE, 2006), sendo

provavelmente destinada à nutrição animal. Esse percentual representa mais de 1,8

milhões de toneladas transformados dentro da propriedade em produtos de origem

animal (REUNIÃO TÉCNICA ANUAL DO MILHO, 2013).

Em áreas que se cultiva o milho, geralmente não se realiza o pousio, pois são

realizados plantios sucessivos da cultura, não se executando nem mesmo a rotação

com outras culturas. Essa prática de manejo acaba influenciando na utilização de

insumos químicos e na disseminação de pragas e de doenças, proporcionando

elevadas perdas econômicas e ambientais (EMBRAPA, 2015).

Conforme Amado et. al (2002), o maior emprego de tecnologias

convencionais intensivas nas lavouras de milho no RS ocorre em anos com

condições climáticas mais favoráveis à cultura do milho, em que a produtividade de

grãos pode alcançar valores superiores a 9 t ha-1. No entanto, a baixa produtividade

média do estado (Figura 1) está principalmente vinculada à reduzida adoção de

tecnologias intensivas para cultivares que demandam tais práticas, muito aquém do

que poderia ser produzido nessas lavouras. Comparativamente, dentro do território

gaúcho, a metade norte do estado tem aderido mais às práticas agrícolas intensivas,

independentemente da área disponível para propriedades agrícolas.

16

Figura 1 - Rendimento médio da cultura do milho por município, no estado do Rio Grande do Sul, expresso em kg ha-1.

Fonte: IBGE (2016).

2.2 ASPECTOS AGRONÔMICOS DA CULTURA DO MILHO

De acordo com estudos arqueológicos, o milho já era utilizado pelo homem

como alimento de 7 a 10 mil anos atrás, no México. Quando Cristóvão Colombo

chegou a América, o milho era cultivado pelas populações indígenas desde o Chile

até o sul do Canadá, inclusive no Brasil. Cristóvão Colombo notou a presença do

milho na costa Norte de Cuba no dia cinco de novembro de 1492 e o introduziu na

Europa. Após 50 anos dessa introdução, o milho espalhou-se pelo mundo

rapidamente, sendo atualmente a espécie com maior área cultivada no mundo

(SOUZA e BRAGA, 2004).

A evidência mais consistente é a de que o milho descende do teosinto (Zea

mexicana L.) (GALINAT, 1995). O genoma do teosinto é semelhante ao do milho e

17

eles se cruzam facilmente. Além disso, o teosinto possui características que

conferem menor grau de domesticação do que as variedades modernas de milho

(SOUZA e BRAGA, 2004).

O milho (Zea mays L.) pertence à tribo Maydae, que está incluída na

subfamília Panicoidae, da família Poaceae. É uma espécie diploide e alógama,

sendo um dos vegetais superiores mais estudados. Possui a caracterização genética

mais detalhada dentre as espécies cultivadas, em virtude da separação das

inflorescências masculina e feminina (monoicia), do número de sementes produzidas

por inflorescência feminina, da facilidade de manipulação, da natureza dos

cromossomos e do baixo número de cromossomos (n=10). O milho foi uma das

primeiras espécies cultivadas a ser levada aos laboratórios de genética para que se

obtivessem conhecimentos básicos de mitose, meiose, segregação cromossômica,

ligação gênica e efeitos de crossing over. Pela suma importância social, econômica

e pela informação genética acumulada desde o início do século passado, o milho

continua a ser objeto de extensivos estudos de biologia molecular, sendo a

hibridação um aspecto fundamental utilizado no melhoramento e na produção do

milho (SOUZA e BRAGA, 2004).

O milho evoluiu como espécie de polinização livre e, até o século XIX, as suas

variedades eram de polinização aberta. As cultivares de milho hoje existentes

podem ser subdivididas em dois tipos principais: híbridos e variedades, sendo que

os híbridos podem ser simples, triplos ou duplos (EMBRAPA, 2015). Na escolha do

tipo de híbrido a ser utilizado, deve-se considerar o nível de tecnologia a ser adotado

(EMBRAPA, 2013).

Os diferentes tipos de cultivares de milho apresentam vantagens e

desvantagens, que podem ser analisadas sob três aspectos principais: uniformidade,

produtividade e estabilidade em diferentes ambientes (REUNIÃO TÉCNICA ANUAL

DO MILHO, 2013). O híbrido simples é o resultado do cruzamento entre duas

linhagens puras e é indicado para sistemas de produção que utilizam alta tecnologia,

pois possui o maior potencial produtivo e uniformidade, sendo também o de maior

custo (EMBRAPA, 2015; REUNIÃO TÉCNICA ANUAL DO MILHO, 2013). O híbrido

triplo é obtido a partir do cruzamento entre uma linha pura e um híbrido simples e é

indicado para média a alta tecnologia, enquanto que o híbrido duplo é o resultado do

18

cruzamento entre dois híbridos simples, sendo indicado para média tecnologia

(EMBRAPA, 2015).

As plantas geneticamente modificadas são aquelas cujo genoma foi alterado

pela introdução de DNA exógeno. Este DNA exógeno pode ser derivado de outros

indivíduos, da mesma espécie ou de outra espécie completamente diferente. Os

híbridos transgênicos de milho têm sido desenvolvidos, dentre outros aspectos, de

forma a disponibilizar aos produtores novas alternativas no controle de pragas e de

espécies daninhas e para agregar maior qualidade nutricional aos consumidores.

Embora as variedades transgênicas tenham despertado grande interesse dos

produtores, os consumidores têm manifestado preocupação com as plantas

geneticamente modificadas e produtos delas obtidos. Uma série de riscos dos

organismos geneticamente modificados tem sido levantada, dentre os quais: criação

de novas espécies daninhas, alergenicidade dos alimentos, redução da

biodiversidade e efeito nocivo sobre insetos não alvo (SOUZA e BRAGA, 2004).

O maior potencial de rendimento de grãos dos híbridos ocorre devido ao

chamado vigor híbrido ou efeito de heterose, que se manifesta na primeira geração

(F1). Desta forma, para pleno uso do vigor híbrido, é necessário adquirir novas

sementes a cada ano de cultivo. A redução do potencial de produtividade de plantas

da segunda geração (F2), em relação à da primeira, é de 10 a 15%. Contudo, para

os híbridos expressarem seu potencial de rendimento, precisam de manejo

adequado, práticas culturais específicas, tratamentos fitossanitários, disponibilidade

de água e elevada adubação de base e de nitrogênio em cobertura, razão pela qual

se tornam mais adequados para produtores com expectativa de elevado rendimento.

Resultados de pesquisa obtidos recentemente com híbridos simples modernos

mostram que há vantagens técnico-econômicas com sua adoção, mesmo em

condições de risco de estresse por condições não ideais de desenvolvimento

(EMBRAPA, 2013).

Para a obtenção de maiores rendimentos, através da máxima expressão do

potencial genético de produção, a cultura do milho necessita que os índices dos

parâmetros meteorológicos, especialmente a temperatura, precipitação pluviométrica

e fotoperíodo, atinjam níveis considerados ótimos. A planta de milho precisa

acumular quantidades distintas de energia ou unidades calóricas necessárias a cada

etapa de crescimento e desenvolvimento. A unidade calórica é obtida através da

19

soma térmica (graus-dia) necessária para cada etapa do ciclo da planta, desde o

plantio até o florescimento (SOUZA e BRAGA, 2004) e é calculado através das

temperaturas máximas e mínimas diárias, sendo 30º C e 10º C, respectivamente, as

temperaturas referenciais ótimas consideradas para o cálculo (EMBRAPA, 2016).

Assim, o ciclo de cada cultivar de milho é definido em função de soma térmica

específica e constante de unidades de calor, sem a qual não completa o ciclo

(EMBRAPA, 2013). Com relação ao ciclo, as cultivares são classificadas pelas

empresas produtoras de sementes em normais ou tardias, semiprecoces, precoces e

superprecoces, de acordo com o zoneamento agrícola para a cultura de milho

(EMBRAPA, 2016).

As cultivares de milho indicadas para cultivo no RS podem apresentar ciclo

superprecoce, precoce ou normal. Também é possível encontrar cultivares

classificadas como hiperprecoces e semiprecoces, sendo as cultivares de ciclo

precoce e superprecoce as mais demandadas. Nesse sentido, classificar cultivares

nestes grupos de maturação pode ser uma estratégia de marketing interessante. Por

esta razão, é recomendado usar os valores de referência da Tabela 1 como critério

para identificação do ciclo da cultivar (EMBRAPA, 2013).

Tabela 1 - Variação no número de graus-dia das cultivares de milho disponíveis no mercado brasileiro, na safra 2012/13, dentro de cada grupo de maturação (ciclo), conforme informações das empresas e respectivos valores de referência.

Ciclo Soma térmica (graus-dia)

Valor encontrado Valor de referência*

Hiperprecoce entre 760 e 800 Inferior a 780

Superprecoce entre 730 e 860 entre 780 e 830

Precoce entre 635 e 904 entre 831 e 890

Semiprecoce entre 860 e 960 -

Normal entre 862 e 900 superior a 890 *Valores de referências estabelecidos por Francelli e Dourado-Neto (2000).

Quase a totalidade das cultivares classificadas como hiperprecoces não

acrescentam qualquer vantagem sobre as superprecoces quanto à soma térmica

mínima exigida para alcançar o florescimento. As cultivares classificadas como

semiprecoces apresentam ciclo normal ou tardio, conforme os valores de referência

(EMBRAPA, 2013).

20

Como as diversas fases do desenvolvimento do milho e o fechamento do ciclo

são dependentes do acúmulo diário de temperatura, o ciclo de uma dada cultivar

pode ser prolongado ou encurtado em razão da época de semeadura e da região de

cultivo (EMBRAPA, 2013). O zoneamento agrícola da cultura do milho no RS (Figura

2) indica os períodos recomendados de semeadura, considerando os fatores

edafoclimáticos, tais como precipitação pluvial e temperatura, evapotranspiração

potencial, ciclo e fase fenológica da cultura, coeficiente de cultura e disponibilidade

máxima de água no solo, que é estimada em função da profundidade efetiva das

raízes e da capacidade de água disponível no solo (EMBRAPA, 2016). Estas

informações são fundamentais ao produtor rural, devendo ser utilizadas para a

recomendação das práticas de agricultura convencional ou de precisão, respeitando

os aspectos culturais, econômicos e tecnológicos de cada região.

Figura 2 - Épocas recomendadas para o início da semeadura do milho em diferentes regiões do RS.

Julho

Agosto

Setembro

Outubro

Novembro

Dezembro

Fonte: Adaptado de EMBRAPA (2016).

21

O plantio deve ser muito bem planejado, pois determina o início de um

processo de cerca de 120 dias que afetará todas as operações envolvidas, além de

determinar as possibilidades de sucesso ou insucesso da lavoura. É por ocasião do

plantio que se obtêm boas ou más distribuições de plantas e densidades de

semeadura (CRUZ et al., 1996). Neste contexto, o cuidado com a semeadura

representa um importante elemento dentro do processo de produção, uma vez que

afeta a distribuição e a localização do adubo, a distribuição de sementes nas fileiras,

a profundidade de plantio e o espaçamento entre fileiras (CRUZ et al., 2007).

A produção de grãos da cultura do milho pode ser afetada pela população e

espaçamento de plantas adotados, época de semeadura e híbridos selecionados,

qualidade do solo e adubações realizadas, disponibilidade hídrica e outros fatores

climáticos, interferência por plantas daninhas, pragas e doenças. Condições

desfavoráveis desses fatores resultam em perdas de até 70% em produtividade

(FANCELLI; DOURADO NETO, 2000).

Entre os fatores ambientais, a altitude do local onde será implantada a lavoura

é extremamente importante, por estar associada às temperaturas médias diurnas e

noturnas, interferindo na fotossíntese e na respiração do milho. Em áreas tropicais,

maiores rendimentos estão associados a altitudes intermediárias ou altas, que no

Brasil correspondem às regiões por volta de 1.000 m acima do nível do mar, onde

ocorrem temperaturas diurnas e noturnas ideais (DURÃES, 2007).

Maiores produtividades são verificadas em locais com temperaturas mais

amenas e elevada radiação solar incidente. Nas regiões baixas, temperaturas

diurnas superiores aos 35º C estão relacionadas à diminuição da atividade da

redutase do nitrato e da taxa fotossintética, enquanto que temperaturas noturnas

maiores que 24º C elevam a taxa de respiração celular, reduzindo a área folhar, pelo

menor acúmulo de fotossintatos (FANCELLI, 2003).

Práticas que visem a aproveitar mais eficientemente a radiação solar

incidente, como uma melhor distribuição espacial de plantas, podem significar

acréscimos de produtividade. Vantagens adicionais de ajustes no arranjo de plantas

podem ser obtidas em razão do melhor controle de plantas daninhas e da

possibilidade de se trabalhar com maiores densidades de plantas de milho, sendo

estes ajustes dependentes de outros fatores, como qualidade de colmo e tipo de

híbrido (SILVA et al., 1999).

22

De maneira geral, híbridos de porte baixo permitem menores espaçamentos e

maiores densidades populacionais, com menor risco de haver competição

intraespecífica. Populações de 60 a 90 mil plantas ha-1 têm resultado em aumento

de produtividade para genótipos de arquitetura folhar ereta, porte baixo e ciclo

precoce ou semiprecoce, o que não se verifica na mesma intensidade no caso de

híbridos de arquitetura folhar semiereta ou aberta (DOURADO NETO et al., 2003).

O estado do RS apresenta alta radiação solar, considerando sua latitude. O

aproveitamento ideal da radiação solar se dá quando o pré-florescimento e o

enchimento de grãos da cultura coincidem com o período de maior radiação solar,

que ocorre de meados de novembro a meados de fevereiro. Isso é possível quando

se cultiva milho em outubro com irrigação ou em regiões com adequada

disponibilidade e distribuição hídrica na estação de crescimento (EMBRAPA, 2013).

O milho é uma espécie que utiliza grande quantidade de água durante o ciclo

de desenvolvimento, devido a sua elevada produção de matéria seca. Trata-se, no

entanto, de uma cultura eficiente no uso de água, medida pela massa seca

produzida por unidade de água utilizada. O elevado consumo de água não é devido

apenas a elevada produção de matéria seca, mas também pelo fato de tratar-se de

um cereal de estação estival. Isto significa que a maior demanda de água pela

planta coincide com a maior demanda evaporativa da atmosfera (EMBRAPA, 2013).

A disponibilidade hídrica é considerada crítica nas fases de emergência,

florescimento e formação de grãos, especialmente no período compreendido entre

os 15 dias prévios e posteriores ao aparecimento do pendão. No solo, o déficit

hídrico restringe fortemente o desenvolvimento radicular, sobretudo ao elevar a

resistência do solo à penetração das raízes. Nesse aspecto, a presença de matéria

orgânica no solo assume importância ao favorecer a exploração do solo pelas raízes

e aumentar a quantidade de água disponível à cultura (FANCELLI, 2006).

É importante assinalar que a ocorrência de doenças, plantas daninhas e de

pragas, juntos ou individualmente, podem afetar significativamente o potencial

produtivo da planta de milho. As pragas, em especial, podem afetar de maneira total

ou parcial esse potencial produtivo. É possível encontrar em determinada região ou

determinado ano agrícola, a presença de espécies de pragas que têm a capacidade

de reduzir o número ideal de plantas, seja por danificar e matar a semente logo após

o plantio ou a plântula antes ou após a emergência (EMBRAPA, 2015).

23

Dentre as doenças que atacam a cultura do milho, merecem destaque a

mancha branca, cercosporiose, ferrugem polissora, ferrugem tropical, os

enfezamentos vermelho e pálido, as podridões de colmo e os grãos ardidos. Além

destas, nos últimos anos, algumas doenças como a antracnose folhar e a mancha

folhar de diplodia, consideradas de menor importância, têm ocorrido com elevada

severidade em algumas regiões produtoras (EMBRAPA, 2015).

2.3 INOCULAÇÃO COM AZOSPIRILLUM BRASILENSE

O nitrogênio (N) é o nutriente mais exigido pela cultura do milho e o exportado

em maior quantidade nos grãos. Segundo Oliveira (2004), a concentração adequada

de N no tecido foliar é de 28 a 35 g kg-1. De acordo com as indicações de Sousa e

Lobato (2004), para se produzir uma tonelada de grãos, são necessários cerca de

20 kg de N, o que corresponde a 180 kg ha-1 do nutriente, para uma produtividade

de 9 t ha-1, quantidade que normalmente não pode ser suprida exclusivamente pelo

solo. Consequentemente, a adubação nitrogenada assume papel de grande

importância, por ser o N o elemento absorvido em maior quantidade pelo milho

(TAIZ e ZEIGER, 2014).

O manejo do N em sistemas agrícolas deve considerar os elevados riscos

ambientais, uma vez que este nutriente está sujeito a perdas por erosão, lixiviação e

volatilização. Além disso, existe uma dificuldade de avaliar sua disponibilidade no

solo, devido às múltiplas reações que está sujeito, mediadas por microrganismos e

afetadas por fatores climáticos de difícil previsão (HUERGO et al., 2013).

A aplicação do N na cultura do milho ocorre principalmente na forma de ureia.

O Brasil importa grande parte da ureia utilizada na agricultura, portanto se faz

necessário o uso de alternativas viáveis que visem à redução do seu uso. Deste

modo, a inoculação das sementes de milho com bactérias diazotróficas pode ser

uma alternativa biotecnológica na busca desta redução, visto que estes

microrganismos podem atuar na disponibilização de N para a planta do milho e do

sorgo (REIS, 2007).

Dentre as diferentes formas do N absorvidas pelas plantas, as mais

importantes são a nítrica (NO3-) e a amoniacal (NH4

+). Entretanto, a forma de nitrato

24

é a que predomina durante o processo de absorção, por ser a mais abundante na

solução do solo, devido à atividade da microbiota dos solos tropicais em realizar o

processo de nitrificação (NH4+ → NO3

-) (BARBER, 1995).

O uso da fonte de N na forma amoniacal promove a acidificação do solo, por

extrusão de um próton (H+) e, associado com a inibição do processo da nitrificação,

promove reação ácida no solo rizosférico (perto da raiz). A relação ideal de nitrato e

amônio para as plantas depende da espécie, da idade da planta e do pH médio de

crescimento da cultura (HAYNES e GOH, 1978).

Assim, o N desempenha um papel importante para o crescimento e produção

das culturas, participando de diversos processos fisiológicos vitais para o ciclo de

vida das plantas. O N, em quantidades adequadas, pode favorecer o crescimento da

raiz, pelo fato de que o crescimento da parte aérea aumenta a área folhar e a

fotossíntese e, com isso, ocorre um maior fluxo de carboidratos para raiz,

favorecendo o seu crescimento (VEIGA-JUNIOR e MELLO, 2008).

Embora o N gasoso (N2) constitua 78% da composição da atmosfera, nenhum

animal ou planta consegue utilizá-lo como nutriente, devido à tripla ligação que

existe entre os dois átomos do N2, que é uma das mais fortes de que se tem

conhecimento na natureza. Contudo, os gases atmosféricos também se difundem

para o espaço poroso do solo e o N2 pode ser aproveitado por alguns

microrganismos que conseguem fazer a quebra dessa ligação dos átomos, graças à

ação de enzima chamada dinitrogenase, que é capaz de romper a tripla ligação do

N2 e reduzi-lo à amônia, a mesma forma obtida no processo de produção industrial

(FIGUEIREDO et al., 2008).

Sobre este aspecto, as bactérias promotoras de crescimento de plantas

(BPCP) correspondem a um grupo de microrganismos benéficos às plantas de

interesse agronômico, ecológico e econômico. Dentre elas, o gênero Azospirillum

abrange um grupo de BPCP de vida livre, que é encontrado em quase todos os

lugares. Essas bactérias, também denominadas como diazotróficas ou fixadoras de

N2, se associam a diversas espécies de plantas, em diferentes graus de

especificidade, levando à classificação como bactérias associativas endofíticas

(MOREIRA e SIQUEIRA, 2006).

Os pesquisadores têm definido de várias formas os microrganismos

endofíticos. Petrini (1991) define microrganismos endófitos aqueles que habitam o

25

interior das plantas, sem aparentemente causar qualquer efeito negativo aos seus

hospedeiros. Mais tarde, Halmman et al. (1997) sugerem que endófitos são todos

aqueles microrganismos que podem ser recuperados no interior de plantas sadias,

após desinfecção externa. De acordo com Strobel e Daisy (2003), microrganismos

endofíticos são aqueles isolados de tecidos vegetais internos e que não causam

danos imediatos ao hospedeiro.

Os microrganismos endofíticos possuem, da mesma forma que os patógenos,

a capacidade de penetrar na planta e colonizar sistemicamente o hospedeiro. Com

essa colonização sistêmica da planta, esses microrganismos podem alterar as

condições fisiológicas e morfológicas do hospedeiro, além de atuar sobre as

populações de outros organismos presentes no interior da planta (ANDREOTE et al.,

2006).

Há vários efeitos positivos atribuídos às bactérias endofíticas, como a

promoção do crescimento vegetal, fixação de N2 e controle biológico de pragas e

doenças (VERMA et al., 2001). A presença de endófitos já foi constatada em

inúmeras espécies vegetais de interesse econômico. De acordo com Misaghi e

Donndelinger (1990), a íntima relação entre os microrganismos endofíticos e seus

hospedeiros envolve processos coevolutivos, podendo influenciar mecanismos

fisiológicos da planta.

A fixação assimbiótica de N depende da capacidade do microrganismo

estabelecer-se endofiticamente no interior da planta e, para que isso ocorra, o

microrganismo deve ser capaz de invadir e se proliferar nos tecidos da planta

hospedeira, ultrapassando as barreiras físicas e químicas que a planta estabelece,

instituindo vias de infecção e sítios de colonização. Contudo, não deve induzir uma

resposta drástica da planta à infecção, o que impediria a colonização dos tecidos. O

estabelecimento desta relação depende de uma sequência de etapas e de uma

relação específica entre planta e bactéria (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006).

As BPCP associam-se a diversas espécies de plantas da família Poaceae,

inclusive o milho e o sorgo, em diferentes graus de especificidade, levando à

classificação como bactérias associativas, endofíticas ou simbióticas. Em termos

agrícolas, a maior contribuição do processo de fixação biológica do N2 ocorre pela

associação simbiótica de plantas da família Leguminosae (Fabaceae) com bactérias

pertencentes a diversos gêneros e que são denominadas de modo popular como

26

rizóbios (HUNGRIA et al., 2007). A simbiose com essas bactérias pode ser

facilmente identificada, pois estruturas altamente especializadas, chamadas nódulos,

são formadas nas raízes das leguminosas, especificamente para o processo de

fixação biológica. No caso das bactérias endofíticas ou associativas, o mesmo

complexo da dinitrogenase realiza a conversão do N2 da atmosfera para amônia.

A nitrogenase é uma enzima relativamente lenta, que para produzir níveis

adequados de nitrogênio fixado, o conteúdo enzimático em bactérias diazotróficas

deve ser de aproximadamente 10% da proteína celular total (KLUGKIST et al.,

1985). A enzima nitrato redutase atua no primeiro passo da redução do N nítrico por

plantas superiores. A maior parte do N é absorvida pelas plantas na forma de nitrato,

que, ao ser absorvido pelas raízes, pode ser reduzido ou armazenado nos vacúolos,

ou translocado para a parte aérea, onde será reduzido ou armazenado nos vacúolos

folhares (TAIZ e ZEIGER, 2014). A redução de nitrato ocorre no citosol e envolve a

ação da enzima nitrato redutase (NR), produzindo nitrito, o qual adentra nos

plastídeos, nas raízes, ou cloroplastos, em folhas, sendo reduzido à amônia, por

ação da enzima nitrito redutase (NR), a qual é fixada via glutamato sintase /

glutamina sintase (GS/GOGAT) nos aminoácidos. A glutamina e o glutamato, por

sua vez, servem de substrato para reações de transaminação, para a produção de

aminoácidos necessários à síntese de proteínas (DONATO et al., 2004). A via de

assimilação do nitrato é um processo biológico essencial, por ser a principal rota

pela qual o N inorgânico é incorporado em compostos orgânicos (FALCÃO, 2006).

Portanto, a atuação da enzima nitrato redutase é de fundamental importância na

incorporação de N inorgânico em moléculas orgânicas complexas, sendo a etapa

limitante nesse processo.

Porém, ao contrário das bactérias simbióticas, bactérias associativas

excretam somente uma parte do N fixado diretamente para a planta associada. Após

a mineralização das bactérias, é possível haver contribuição de aportes adicionais

de N para as plantas. Contudo, é importante salientar que o processo de fixação

biológica por essas bactérias consegue suprir apenas parcialmente as necessidades

das plantas (MOREIRA e SIQUEIRA, 2006).

Desse modo, deve-se lembrar que, ao contrário das leguminosas, a

inoculação de não leguminosas com bactérias endofíticas ou associativas, ainda que

27

essas consigam fixar N, não consegue suprir totalmente as necessidades das

plantas em N (HUNGRIA et al., 2015).

A partir das descobertas de Döbereiner e Day (1976), quando foi identificada

a espécie Spirillum lipoferum em Digitaria, posteriormente houve uma reclassificação

e o gênero Azospirillum foi proposto, apresentando duas espécies: A. brasilense e A.

lipoferum. Com o passar do tempo, outras espécies foram descritas como a A.

amazonense (MAGALHÃES et al. 1983).

O gênero Azospirillum possui 17 espécies: A. brasilense, A. lipoferum, A.

amazonense, A. irakense, A. halopraeferens, A. largimobile, A. doebereinerae, A.

oryzae, A. melinis, A. canadense, A. zeae, A. rugosum, A. picise, A. thiophilum, A.

formosense, A. humicireducense, A. fermentarium (TARRAND et al., 1978).

Organismos pertencentes a esse gênero são classificados como organismos

rizosféricos, colonizando principalmente a zona de elongação e os pelos radiculares.

Algumas estirpes de Azospirillum podem ser encontradas no interior de vegetais, por

isso denominados de endofíticos facultativos (DÖBEREINER et al., 1995).

As bactérias do gênero Azospirillum são α-proteobactérias gram-negativas e

de vida livre, conhecidas como rizobactérias promotoras de crescimento vegetal há

muitos anos, tendo sido isoladas da rizosfera de gramíneas e cereais em várias

regiões do mundo, desde clima tropical até temperado. É uma bactéria aeróbica,

espiralada, móvel, com flagelo polar e cílios laterais, que realiza todas as fases do

ciclo do N, exceto a nitrificação, e transfere apenas 20% do N fixado para a planta.

Esta última característica é um dos fatores limitantes para o desenvolvimento de

produtos, embora não anule a utilidade da tecnologia (STEENHOUDT e

VANDERLEYDEN, 2000).

A distribuição ecológica de Azospirillum sp. é extremamente ampla, podendo

ser considerada uma bactéria universal, encontrada colonizando plantas crescidas

em diferentes habitats. Estirpes têm sido encontradas em associação com plantas

monocotiledôneas, incluindo milho, arroz (Oryza sativa L.), sorgo, gramíneas

forrageiras e com as dicotiledôneas (FIGUEIREDO et al., 2008).

A riqueza de compostos orgânicos na rizosfera produz intensas atividades e

interações microbianas. A movimentação dos microrganismos em direção às raízes

ocorre quando existe um reconhecimento químico, denominado quimiotaxia. Estudos

indicam que a quimiotaxia aos exsudatos da rizosfera é responsável pela chegada

28

dos microrganismos. Em A. lipoferum e A. brasilense verificou-se grande atividade

quimiostática a diversos açúcares, ácidos orgânicos, aminoácidos, compostos

aromáticos e exsudatos radiculares (TARRAND et al., 1978). Observam-se também

respostas aerotáxicas a diferentes fontes de carbono e concentração de oxigênio,

que variam conforme as espécies de Azospirillum (STEENHOUDT e

VANDERLEYDEN, 2000).

A fixação de N foi a proposta inicial sobre o mecanismo pelo qual o

Azospirillum promovia o crescimento vegetal. Os trabalhos atuais têm focado no

ciclo do N dentro da célula, a partir dos genes envolvidos. Segundo Steenhoudt e

Vanderleyden (2000), a capacidade do Azospirillum em converter N atmosférico em

amônio, em condições microaeróbicas e com baixos níveis de N, é decorrente da

ação do complexo nitrogenase. Esse complexo é constituído por dois componentes:

a proteína dinitrogenase, a qual contém um cofator ferro-molibdênio e o sítio de

redução do N2 e a proteína dinitrogenase redutase, que transfere elétrons de um

doador para a proteína nitrogenase (HUERGO et al., 2013).

Os diazotróficos são capazes de produzir fitohormônio, sendo essa

característica um dos fatores responsáveis pelo efeito estimulatório observado em

plantas que se associam a essas bactérias. Vários experimentos foram realizados

utilizando-se o gênero Azospirillum e foi observada a estimulação do crescimento de

plantas em diferentes solos e condições climáticas. São produzidos três tipos de

substâncias que estimulam o crescimento de plantas em culturas de Azospirillum,

como as auxinas (ácido 3-indolacético), as citocininas e as giberelinas, sendo a

auxina quantitativamente a mais importante (FIGUEIREDO et al., 2008).

A influência das espécies de Brachiaria sobre a presença e número de

bactérias da espécie A. amazonense, associadas às raízes dessas plantas, foram

relatadas por Reis Júnior et al. (2004). Diferentes pastagens (B. humidicola, B.

decumbens e B. brizantha) foram introduzidas em regiões dos biomas Cerrado e

Mata Atlântica. Foi observado que a A. amazonense se encontra associada à B.

brizantha, B. decumbens e B. humidicola.

Em estudos realizados em cana-de-açúcar, Reis Júnior et al. (2000)

analisaram a localização e o número de bactérias endofíticas em quatro diferentes

genótipos. Houve a presença das bactérias A. lipoferum, A. brasilense, A.

amazonense, Herbaspirillum spp e Acetobacter diazotrophicus nos quatro genótipos

29

e em todas as partes amostradas (raízes, colmos e folhas). Em todos os genótipos

de cana-de-açúcar estudados houve maior frequência de isolamento de diazotróficos

nas raízes, seguido dos colmos e folhas, sendo mais acentuada as do gênero

Azospirillum.

Já foram relatados em trabalhos com inoculação de Azospirillum spp., onde

houveram incrementos na absorção da água e minerais, maior tolerância a

estresses, como salinidade e seca, resultando em uma planta mais vigorosa e

produtiva. Provavelmente pelo maior crescimento radicular e melhor nutrição das

plantas, também há vários relatos de maior tolerância a agentes patogênicos de

plantas (CORREA et al., 2008).

Existe um interesse crescente pelo uso de inoculantes contendo bactérias que

promovam o crescimento e que incrementem a produtividade, devido ao alto custo

dos fertilizantes químicos e a uma conscientização em prol de uma agricultura

sustentável e menos poluente. Para o sucesso da inoculação, é importante a

escolha de genótipos adaptados às condições locais e propensos à colonização de

bactérias diazotróficas, assim como selecionar bactérias eficientes em fixar N e em

produzir substâncias promotoras de crescimento de plantas (FIGUEIREDO et al.,

2008).

O uso de linhagens com Azospirillum como inoculantes tem apresentado bons

resultados. Perrig et al. (2007) realizaram experimentos com duas linhagens de A.

brasilense, Cd e Az39, ambas usadas na formulação de inoculantes na Argentina.

Os resultados obtidos mostraram que ambas as linhagens promoveram aumentos

nos níveis de ácido indol-3-acético (AIA), ácido giberélico (GA3), ácido abscísico

(ABA), zeatina e etileno, indicando que A. brasilense é potencialmente capaz de

promover diretamente o crescimento da planta e aumentar o rendimento

agronômico.

O emprego na forma de inoculante no campo de A. brasilense ainda é

pequeno. Porém, grandes avanços têm sido observados nessa área. Já está sendo

identificado um número considerável de bactérias em vários ecossistemas e a sua

presença em várias culturas. Com o avanço de novas ferramentas, como a biologia

molecular e a genética de microrganismos, o emprego dessas bactérias chegará a

um nível de emprego equivalente ao que se utiliza hoje com relação ao rizóbio

(FIGUEIREDO et al., 2008).

30

Além da reinoculação, uma nova técnica está sendo difundida pela

EMBRAPA, que é a de co-inoculação ou também denominada de inoculação mista.

Ela consiste na utilização de combinações de diferentes microrganismos, aos quais

produzem um efeito sinérgico, em que se superam os resultados produtivos obtidos

com os mesmos, quando utilizados na forma isolada (FERLINI, 2006). Deste modo,

produtos à base de A. brasilense têm sido recomendados para co-inoculação de

soja, juntamente com Bradyrhizobium (REIS, 2007). De maneira geral, ocorre a

potencialização da nodulação e maior crescimento radicular, em resposta a

interação positiva entre as bactérias simbióticas (Bradyrhizobium) e as bactérias

diazotróficas, em especial às pertencentes ao gênero Azospirillum (FERLINI, 2006).

O mesmo autor cita que nos casos onde se tem utilizado A. brasilense, tem se

demonstrado que o efeito benéfico da associação se deve em maior parte à

capacidade que a bactéria tem de produzir reguladores de crescimento, que

determinam um maior desenvolvimento do sistema radicular, com a possibilidade de

explorar um volume mais amplo de solo (FERLINI, 2006).

Em vários ensaios a campo com A. brasilense, verificaram-se incrementos

nos rendimentos das leguminosas com a inoculação mista, obtendo-se valores

superiores aos obtidos somente com a inoculação com Bradyrhizobium (MOREIRA e

SIQUEIRA, 2006). Estes resultados coincidem com os citados por Okon e

Vanderleyden (1997), os quais reportam os efeitos positivos para diversos tipos de

leguminosas. Entretanto, a inoculação mista pode mostrar respostas contraditórias,

ou seja, tanto estimular como inibir a formação de nódulos e o crescimento radicular

em um sistema simbiótico, variando em função do nível de concentração do inóculo

e do tipo de inoculação (FERLINI, 2006).

Hungria et al. (2010), ao inocularem espécies selecionadas de A. brasilense

em milho e trigo, encontraram incrementos de 26 e 30% na produtividade de grãos

dessas culturas, respectivamente. Especificamente para a cultura do milho, Quadros

et al. (2014), aborda que a inoculação de A. brasilense aumentou o teor relativo de

clorofila e o rendimento da matéria seca da parte aérea dos híbridos AS 1575 e SHS

5050, o peso de 1000 grãos do híbrido P32R48 e a estatura de planta do híbrido AS

1575. As bactérias inoculadas permaneceram em quantidade viável nas raízes até o

final do ciclo do milho, demonstrando uma boa sobrevivência pós-inoculação. Para

31

algumas características agronômicas, a resposta do milho à inoculação depende do

híbrido testado.

2.4 AGRICULTURA DE PRECISÃO E A INOCULAÇÃO DIRIGIDA NO SULCO

O termo agricultura de precisão (AP) tem aproximadamente 25 anos, mas os

fundamentos que levaram ao seu surgimento são de longa data. Desde que a

agricultura existe, sempre houveram motivos para se diferenciar os tratos culturais

nas pastagens, pomares e lavouras, em razão de algumas diferenças internas das

áreas. Com a expansão territorial da agricultura, promovida pelo auxílio da

mecanização, que permitiu que áreas cada vez maiores fossem cultivadas, esse

detalhamento foi sendo relegado e grandes áreas passaram a ser geridas como se

fossem homogêneas (MOLIN et al., 2015).

O cenário atual da agricultura brasileira caminha para uma produção eficiente

de milho e soja, com proteção ao meio ambiente, onde se insere a AP. Para isso, o

atual conhecimento do tratamento localizado deve ser aplicado nas mais diversas

etapas do cultivo, como: preparo do solo, correção do solo e adubação, no controle

de plantas daninhas, semeadura, irrigação, pulverizações para o controle de pragas

e doenças (EMBRAPA, 2015).

A princípio, qualquer ação agronômica pode ser gerida localmente, desde que

o fator de interesse varie espacialmente e de forma significativa, que a mensuração

e mapeamento sejam viáveis tecnicamente e economicamente e que existam

soluções mecanizadas para a intervenção localizada. Sem dúvida, algumas

aplicações têm sido mais comuns do que outras, conforme os diferentes níveis de

complexidade de cada tipo de tratamento, disponibilidade de equipamentos e

pesquisas que embasem os métodos de investigação e aplicação (AMADO et al.,

2000).

A agricultura de precisão auxilia na melhoria da gestão da propriedade rural,

com o uso de sensores ópticos, adubação e semeadura a taxa variável em tempo

real, piloto automático, tráfego controlado, plantio na mesma linha, aproveitando a

adubação residual e permitindo a semeadura noturna. Essas ferramentas

contribuem para tornar as práticas agropecuárias cada vez mais precisas e as

32

decisões mais acertadas, para melhor gerenciamento da unidade produtiva

(EMBRAPA, 2016).

As aplicações de fertilizantes e corretivos, em doses variadas, são as que

apresentam maior facilidade, tanto na análise e elaboração da recomendação, como

nas intervenções. São também as que mais recebem incentivos da pesquisa e da

indústria de máquinas e de equipamentos, desde as primeiras iniciativas da AP. A

elaboração de mapas de recomendação é relativamente ágil e a disponibilidade de

máquinas e de recursos eletrônicos é sensivelmente maior do que para outros

insumos (MOLIN et al., 2015).

Segundo Molin (2015), pensando em AP como uma filosofia de gestão, que

considera a heterogeneidade do campo, pode-se concluir que ela tem raízes antigas

e desvinculadas da mecanização. Há séculos, as variações naturais em pequenos

campos de produção eram reconhecidas e tratadas manualmente pelos agricultores.

A mecanização e a automação se tornaram importantes à medida que o aumento da

escala de produção dificultou a percepção do agricultor sobre o campo e os

tratamentos agronômicos passaram a demandar alto rendimento operacional.

Atualmente, sob a pressão global para aumentar a produção de grãos,

minimizando simultaneamente os riscos ambientais, a eficiência do fertilizante

nitrogenado em diferentes agroecossistemas tornou-se uma questão relevante

(AMADO et al., 2002). O N é um dos nutrientes com interações ambientais

complexas e perdas que geram ameaças econômicas e ambientais. O risco de

perdas de N e os problemas ambientais subsequentes dependem do tipo de solo,

clima, manejo da cultura, a taxa de aplicação e a fonte de N (CANTARELLA e

MONTEZANO, 2010). Para tanto, é importante que a quantidade de N por aplicar

nas culturas seja a mais exata possível, minimizando tanto os excessos, que

prejudicam a qualidade ambiental e oneram o produtor, quanto aos déficits, que

comprometem o rendimento projetado (AMADO et al., 2002).

Há uma forte demanda da sociedade pela produção de alimentos, associada

à manutenção da qualidade ambiental, o que trouxe para a atualidade um grande

desafio, que é a integração dos fatores biológicos nos sistemas de produção, com

alta produtividade. Nesse contexto, o conceito de sustentabilidade toma como base

seis dimensões, sendo elas: sustentabilidade ecológica, econômica, social, espacial,

cultural, psicológica, política nacional e internacional. Dessa forma, parte-se da

33

premissa de que o desenvolvimento deve transcender o significado econômico

(SACHS, 2002).

Atualmente, busca-se mecanismos para que a sustentabilidade ecológica seja

atingida. Para tanto, deve objetivar a utilização dos recursos potenciais dos vários

ecossistemas, com um mínimo de dano aos sistemas de sustentação da vida,

limitando o consumo de combustíveis fósseis e de outros recursos e produtos

facilmente esgotáveis ou ambientalmente prejudiciais, substituindo-os por recursos

ou produtos renováveis e/ou abundantes e ambientalmente inofensivos; reduzindo o

volume de resíduos e de poluição (DALY, 2004).

Para isso, os pulverizadores de inoculação dirigida no sulco são uma

ferramenta mecanizada auxiliar desse processo. A pulverização dirigida no sulco se

realiza com a sucção dos produtos colocados no tanque, sendo enviados através de

um sistema de mangueiras até a plantadeira, onde são fixadas por um pingente que

irá efetuar a pulverização na semente diretamente no sulco de semeadura.

Nessa visão, o aumento do uso de insumos biológicos (microrganismos

vivos), demandam um acondicionamento e um meio propício à sobrevivência das

colônias, para que assim haja uma maior eficiência do produto inoculado, garantindo

um número satisfatório de microrganismos no processo da inoculação.

Há pouca informação disponível sobre a toxicidade dos pesticidas utilizados

para o tratamento de sementes e a compatibilidade ou incompatibilidade destes

produtos e os inoculantes (YANG et al., 2011). Alguns produtos químicos podem ser

muito prejudiciais para os rizóbios (HUNGRIA et al., 2005; CAMPO et al., 2009),

inofensivos (ELSLAHI et al., 2014) ou muito tóxicos (MOHIUDDIN e MOHAMMED,

2013) para Azospirillum.

A substituição parcial ou total de fertilizantes químicos por BPCP pode não só

reduzir custos, mas também ajudar a mitigar os impactos ambientais negativos das

atividades agrícolas. Há muito conhecimento sobre formulações e tecnologias de

inoculação com BPCP, mas mais estudos são necessários para avaliar a facilidade e

a viabilidade das estratégias de inoculação em grande escala, tendo em conta que a

semeadura é uma fase crítica da atividade agrícola. Além disso, uma vez que o

tratamento de sementes com produtos químicos continue sendo praticado, as

estratégias de inoculação devem tentar evitar danos às bactérias. Fukami et al.

(2016) identificaram métodos alternativos de inoculação, que evitam o contato de

34

Azospirillum com os pesticidas aplicado às sementes, com ênfase em pulverização

foliar no início da fase vegetativa. Os autores concluíram que os métodos

alternativos de inoculação podem aumentar a eficiência de tais bactérias e ajudar a

reduzir custos.

3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1 LOCALIZAÇÃO

O experimento foi realizado no município de Cruzeiro do Sul, situado na

região do Vale do Taquari, no estado do Rio Grande do Sul, em uma lavoura de

milho de 10 hectares (Figura 3), de propriedade de Claudir Klein. A área total do

experimento foi de 2,5 ha, instalado em agosto de 2015, durante a implantação da

cultura do milho.

Figura 3 - Vista parcial da área experimental.

Fonte: Arquivo pessoal.

O clima da região é, segundo a classificação de Köppen, mesotérmico, tipo

subtropical, da classe Cfa (PEREIRA et al., 2001). A temperatura média anual é de

17,8°C, sendo a média do mês mais quente de 23,9°C (janeiro) e do mês mais frio

de 12,1°C (junho e julho), podendo ocorrer temperaturas extremas. Os invernos são

frios, com temperaturas que chegam a 0°C e, no verão, registram-se temperaturas

elevadas, chegando aos 40°C.

Os valores dos índices pluviométricos (Figura 4) e de temperatura (Figura 5)

foram obtidos a partir da Estação Meteorológica de Teutônia (RS), distante

36

aproximadamente 25 km do local do experimento. É importante assinalar que o

experimento foi afetado por chuva de granizo no dia 08/10/2015.

Figura 4 - Precipitação pluviométrica durante o período experimental.

Fonte: Estação Meteorológica de Teutônia – INMET (2016).

Figura 5 - Temperatura média do ar durante o período experimental.

Fonte: Estação Meteorológica de Teutônia – INMET (2016).

O solo predominante na área experimental é classificado como Chernossolo

Háplico Órtico típico (Unidade de Mapeamento Vila) (STRECK et al., 2008).

37

3.2 IMPLANTAÇÃO E CONDUÇÃO DO EXPERIMENTO

O milho implantado foi um híbrido, de ciclo superprecoce, o Velox TL®. A

semeadura foi realizada no dia 09 de agosto de 2015, em sistema de semeadura

direta, utilizando-se tratamento industrial das sementes com inseticida, sendo o

espaçamento entre linhas de 0,80 m e o espaçamento entre plantas de 0,21 m, em

uma densidade de 75.000 plantas ha-1.

O experimento consistiu em três tratamentos: inoculação direta na semente e

aplicação de nitrogênio (T1); inoculação dirigida no sulco e aplicação de nitrogênio

(T2); e a testemunha, sem inoculação e com aplicação de nitrogênio (T3). O

inoculante empregado foi um produto comercial da Simbiose Agrotecnologia

Biológica®, composto pelas cepas Ab-V5 e Ab-V6 da bactéria Azospirillum

brasilense, na concentração de 5 x108 células por mL de produto. O equipamento

utilizado para realizar a inoculação dirigida no sulco foi o pulverizador de inoculação

da H3M250®, com tanque de capacidade de 250 L (Figuras 6 e 7).

Figura 6 - Vista frontal da semeadora adaptada com pulverizador para inoculação dirigida no sulco.

Fonte: Arquivo pessoal.

38

Figura 7 - Vista lateral da semeadora adaptada com pulverizador para inoculação dirigida no sulco.

Fonte: Arquivo pessoal.

Para a inoculação com A. brasilense nas sementes, aplicou-se 100 mL ha-1 do

inoculante, distribuído de maneira uniforme nas sementes, que foram semeadas no

mesmo dia. Para a inoculação no sulco foi utilizada quatro vezes a dose de

inoculante recomendada para aplicação direta na semente, correspondendo a 400

mL ha-1 aplicados de maneira direcionada no sulco de semeadura.

No preparo da área para a semeadura houve o controle das plantas daninhas,

com aplicação do herbicida glifosato (Roundup®), utilizando-se 720 g ha-1 em

quantidade de ingrediente ativo (i. a.), antes da semeadura.

Após a semeadura, o controle das plantas daninhas foi realizado com

aplicação do herbicida mesotriona (Callisto®), na dosagem de 0,4 L i.a. ha-1, mais

1750 L i.a ha-1 de atrazina (Atrazinax®), quando as plantas de milho apresentavam

quatro folhas totalmente expostas e as plantas daninhas tinham de duas a seis

folhas ou até dois perfilhos (EMBRAPA, 2006). No controle de pragas da área foi

utilizado o inseticida piretróide Karate Zeon 50 CS®, na dosagem de 7,5 g i.a. ha-1.

A adubação da área foi realizada na base, a qual se aplicou 280 kg ha-1 da

fórmula comercial (NPK) 9-25-15 e, em cobertura, foi realizada uma aplicação de N,

Pingente de bico, para

a inoculação dirigida

no sulco

Mangueira condutora

do inoculante do

tanque até o pingente

de bico

39

no estádio fenológico V6, na dose de 350 kg ha-1 de ureia. As adubações seguiram

as indicações do Manual de Adubação e Calagem para os Estados do Rio Grande

do Sul e Santa Catarina (CQFS – RS/SC, 2004).

As coordenadas geográficas e as zonas de relevo dos pontos de coleta das

plantas de milho, realizada em 29/12/2015, constam na Tabela 2.

Tabela 2 - Pontos de amostragem, com as respectivas coordenadas geográficas.

Tratamentos Latitude (S)* Longitude (O)* Altitude (m)

T1Z1R1 29º29’45,39’’ 52º07’50,35” 95 T1Z1R2 29º29’46,68’’ 52º07’50,18” 96 T1Z1R3 29º29’52,68’’ 52º07’50,35” 96 T1Z2R1 29º29’53,32’’ 52º07’50,37” 94 T1Z2R2 29º29’53,90” 52º07’50,30” 92 T1Z2R3 29º29’62,03” 52º07’49,84” 97 T1Z3R1 29º29’62,66” 52º07’49,85" 93 T1Z3R2 29º29’62,67” 52º07’49,86” 93 T1Z3R3 29º49’63,35” 52º07’50,33” 88 T2Z1R1 29º49’45,18” 52º07’48,50” 94 T2Z1R2 29º49’46,30” 52º07’48,32” 87 T2Z1R3 29º49’47,43” 52º07’48,46” 102 T2Z2R1 29º49’54,62” 52º07’48,57” 89 T2Z2R2 29º49’56,44” 52º07’48,48” 86 T2Z2R3 29º49’57,51” 52º07’48,40” 89 T2Z3R1 29º49’63,34” 52º07’47,90” 90 T2Z3R2 29º49’65,14” 52º07’47,83” 82 T2Z3R3 29º49’66,20” 52º07’47,94” 87 T3Z1R1 29º49’45,86” 52º07’46,85” 93 T3Z1R2 29º49’46,37” 52º07’46,89” 98 T3Z1R3 29º49’47,41” 52º07’46,86” 98 T3Z2R1 29º49’53,95” 52º07’46,93” 101 T3Z2R2 29º49’54,11” 52º07’46,78” 97 T3Z2R3 29º49’55,43” 52º07’46,71” 99 T3Z3R1 29º49’62,96” 52º07’46,73” 98 T3Z3R2 29º49’63,48” 52º07’46,24” 97 T3Z3R3 29º49’63,65” 52º07’46,29” 97

*Sistema de referência geodésica WGS 84.

A vista parcial da área experimental pode ser visualizada na Figura 8. Já a

localização da área experimental e dos pontos no talhão podem ser observadas na

Figura 9, conforme imagem retirada do Google Earth®. As coordenadas geográficas

foram obtidas através do aplicativo CR Campeiro - C7 GPS Dados®, sendo

classificadas as zonas de relevo em: Z1, considerada a zona de maior altitude, com

valores entre 87 e 102 m (média de 95,4 m); Z2, considerada a zona de média

40

altitude, com valores entre 86 e 101 m (média de 93,8 m) e Z3, considerada a zona

de baixa altitude, com valores de 82 a 98 m (média de 91,7 m).

Figura 8 - Vista parcial da área experimental.

Fonte: Arquivo pessoal.

Figura 9 - Área do experimento, com os tratamentos: normal (inoculação direta na semente), sulco (inoculação dirigida no sulco) e testemunha (sem inoculação).

Fonte: Google Earth®.

41

Em cada ponto de amostragem foram determinadas as variáveis altura de

planta, diâmetro do colmo, número de grãos por planta e matéria seca da parte

aérea e do sistema radicular. A altura da planta foi medida da inserção do pendão

até a superfície do solo e o diâmetro do colmo foi determinado a 10 cm da superfície

do solo, com auxílio de uma trena.

Para a determinação da matéria seca, as amostras de material vegetal foram

secadas em estufa, com temperatura controlada a 68°C, até haver a estabilização

do peso das amostras. A matéria seca foi determinada em balança eletrônica, com

precisão de centésimos de grama, no dia 09 de janeiro de 2016.

3.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA

O delineamento experimental foi do tipo fatorial (3x3), com dois fatores, sendo

o fator 1 a forma de inoculação, com três níveis (T1 - aplicação na semente, T2 -

aplicação no sulco e T3 - testemunha) e o fator 2 as zonas de relevo, também com

três níveis (Z1 - zona de maior altitude, Z2 - zona de média altitude e Z3 - zona de

baixa altitude). Foram realizadas três repetições por tratamento para a análise dos

parâmetros altura média de plantas, diâmetro do colmo e número de grãos.

Por questões relacionadas à falta de disponibilidade de estufa para a

realização da secagem do material coletado para análise da matéria seca das

plantas de milho, tanto da parte aérea, quanto da parte radicular, as três plantas

coletadas, componentes das repetições do experimento, foram secas juntas. Dessa

forma, não houve a possibilidade de se analisar os dados conforme um experimento

fatorial, por falta de repetições dos tratamentos componentes de cada fator. Sendo

assim, se optou por analisar esses dados como sendo um Delineamento

Inteiramente Casualizado (DIC), composto por três tratamentos e três repetições.

As análises estatísticas foram realizadas através da análise de variância

(ANOVA), com aplicação do teste “F” e, no caso de diferença significativa, as médias

dos tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de

probabilidade de erro. O software estatístico utilizado foi o Assistat 7.7 Beta® (SILVA

e AZEVEDO, 2006).

42

Precedendo a ANOVA, testes de homogeneidade de variâncias e

normalidade dos dados foram realizados, sendo, respectivamente, o teste de Bartlett

(χ2) e Shapiro-Wilk (W), ambos com nível de significância de 5%, para altura,

diâmetro do colmo e matéria seca das plantas, já para o número de grãos foi

utilizada a estatística não paramétrica, com o teste de Kruskal-Wallis (SCHNEIDER

et al., 2009).

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 ALTURA DE PLANTA

Os dados de altura de planta foram, em um primeiro momento, submetidos ao

teste de Bartlett, para verificação da homogeneidade da variância e ao teste de

Shapiro-Wilk, para verificação da normalidade. O teste de Bartlett mostrou haver

homogeneidade de variância, pois2

calculado (9,51426) foi menor que o

2

tabulado (20,09016), sendo p < 0,05. O teste de normalidade de Shapiro-Wilk

mostrou que os dados possuem normalidade (W = 0,97180), já que p-valor

(0,64982) é maior que o nível de significância (0,05).

Os resultados da ANOVA da altura de plantas são apresentados na Tabela 3.

Tabela 3 - ANOVA da altura (cm) média de plantas.

FV GL SQ QM F

Fator 1 2 3965,68519 1982,84259 20,5417** Fator 2 2 437,62963 218,81481 2,2669ns

Interação F1xF2 4 678,81481 169,70370 1,7581ns

Tratamentos 8 5082,12963 635,26620 6,5812** Resíduo 18 1737,50000 96,52778

Total 26 6819,62963 Fv: fonte de variação; GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrado médio; F: estatística do teste F. Fator 1 = Forma de inoculação. Fator 2 = Zonas de relevo. ** significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < 0,01). * significativo ao nível de 5% de probabilidade (0,01 ≤ p <0,05). ns = não significativo (p ≥0,05).

A forma de inoculação (Fator 1) apresentou significância, ao nível de 1% de

probabilidade de erro (Tabela 3). Já a diferença na altura das plantas entre as zonas

de relevo (Fator 2) não apresentou significância (p ≥ 0,05), bem como não foi

observada interação entre os fatores (p ≥ 0,05).

Na Tabela 4 são apresentados os valores médios da altura de planta (cm)

entre as diferentes formas de inoculação e zonas de relevo.

44

Tabela 4 – Altura (cm) média de planta nas diferentes formas de inoculação e zonas de relevo.

Fator Tratamento Altura de planta (cm)

Fator 1 Inoculação direta na semente 236,05 a Inoculação dirigida no sulco 229,00 a Sem inoculação 207,55 b

Fator 2 Zona de maior altitude 228,28 a Zona de média altitude 225,61 a Zona de baixa altitude 218,72 a

Fator 1 = Forma de inoculação. Fator 2 = Zona de relevo. Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro, dentro do mesmo fator.

Pelo teste de Tukey (p<0,05), as formas de inoculação (direta na semente e a

dirigida no sulco) apresentaram resultados estatisticamente iguais, mas superiores à

não realização da prática da inoculação (testemunha).

A semeadura mecanizada do híbrido Velox TL® de ciclo super precoce

submetido às condições edafoclimáticas de Cruzeiro do Sul (RS) e mediante a

inoculação das sementes com A. brasilense, tanto por meio do método de aplicação

dirigida no sulco, como pelo tratamento de sementes, propiciaram maior estatura

das plantas na fase de maturação dos grãos do que nas plantas em que não se

adotou a inoculação. Assim, pode-se inferir que tanto o genótipo cultivado, como a

metodologia de aplicação do inoculante e as condições edafoclimáticas foram

propícias ao crescimento das plantas em altura.

Resultado semelhante foi obtido por Quadros et al. (2014), que inocularam

sementes de milho com A. brasilense e realizaram semeadura manual em Eldorado

do Sul (RS), porém, com o emprego de máquina manual (saraquá) para semeadura.

Os autores atribuíram à inoculação o aumento do teor relativo de clorofila e o

rendimento da matéria seca da parte aérea dos híbridos AS 1575 e SHS 5050, do

peso de 1000 grãos do híbrido P32R48 e da estatura de planta do híbrido AS 1575.

Entretanto, Mello (2012) não verificou influência da inoculação de A.

brasilense na estatura de plantas de milho na fase de maturação dos grãos em

cultivo em Passo Fundo (RS). Segundo o autor, o resultado foi influenciado pelas

doses de N.

É importante salientar que o presente trabalho realizou a semeadura

mecanizada, condição experimental que favorece a celeridade do processo de

45

implantação, bem como pode ter propiciado condições térmicas mais favoráveis e de

proteção das bactérias endofíticas contra os raios ultravioleta, sendo indiferente se

as sementes foram inoculadas pelo método tradicional ou dirigido no sulco.

4.2 NÚMERO DE GRÃOS POR PLANTA

Para a variável número de grãos por planta, que não apresentaram dados

com homogeneidade de variâncias e normalidade, foi realizado o teste de Kruskal-

Wallis para comparação de média por postos (estatística não paramétrica). Os

resultados estão dispostos na Tabela 5, onde não foi encontrada diferença

estatística entre os tratamentos para o número de grãos por planta. Porém, foi

observada uma tendência de se manter uma média dos postos mais elevadas com a

inoculação de Azospirillum brasilense.

Tabela 5 - Comparação de médias para o número de grãos por planta nas diferentes formas de inoculação.

Tratamento Soma dos

postos Média dos

postos

Inoculação direta na semente 153,5000 17,0556 a

Inoculação dirigida no sulco 137,0000 15,2222 a

Sem inoculação 87,5000 9,7222 a Médias dos postos seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Kruskal-Wallis, ao nível de 5% de probabilidade de erro.

Segundo Bento (2006), a produção de grãos da cultura do milho está

relacionada diretamente a uma série de caracteres, os denominados componentes

da produção. Compreendem esses componentes: prolificidade ou número de

espigas por planta, peso médio do grão, número de fileiras de grãos na espiga e

número de grãos por fileira, comprimento e profundidade de grãos, este último

referindo-se à diferença entre os valores dos diâmetros da espiga e do sabugo.

Corroborando com os resultados encontrados no presente trabalho, em que

não foi encontrada diferença entre os tratamentos com e sem inoculação, Salomone

e Döbereiner (1996), avaliando diferentes genótipos de milho inoculados com

Azospirillum, obtiveram respostas diferenciadas da inoculação sobre a

46

produtividade, destacando que existem variações nas interações entre os genótipos

de milho e as bactérias diazotróficas.

Os benefícios do uso de Azospirillum em milho foram demonstrados em

pesquisa realizada pela Embrapa no Cerrado, que concluiu que a utilização da

bactéria promoveu um acréscimo substancial na produtividade do milho, quando se

aplicou também a dose recomendada de N, de 100 kg ha-1, resultando em um

aumento de 20% na produtividade (REIS JÚNIOR et al., 2008).

Segundo Repke (2013), a aplicação da bactéria diazotrófica A. brasilense via

solução nas sementes, acompanhada ou não de doses de nitrogênio sintético, não

interfere no desenvolvimento das plantas e na produtividade da cultura do milho, e

também a inoculação da bactéria diazotrófica A. brasilense não interfere na

expressão dos efeitos da adubação com N sintético na cultura do milho.

4.3 DIÂMETRO DO COLMO

O teste de Bartlett mostrou haver homogeneidade de variância,

pois2

calculado (7,70425) foi menor que o 2

tabulado (15,50731), sendo p < 0,05. O teste

de normalidade de Shapiro-Wilk mostrou que os dados possuem normalidade (W =

0,92815), já que o p-valor (0,06225) é maior que o nível de significância (0,05).

Os resultados da ANOVA do diâmetro do colmo estão na Tabela 6.

Tabela 6 - ANOVA do diâmetro (cm) médio do colmo de plantas.

FV GL SQ QM F

Fator 1 2 1,50889 0,75444 1,6521ns Fator 2 2 3,56222 1,78111 3,9002*

Interação F1xF2 4 0,87556 0,21889 0,4793ns

Tratamentos 8 5,94667 0,74333 1,6277ns Resíduo 18 8,22000 0,45667

Total 26 14,16667 Fv: fonte de variação; GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrado médio; F: estatística do teste F. Fator 1 = Forma de inoculação. Fator 2 = Zona de relevo. * significativo ao nível de 5% de probabilidade (0,01 ≤ p < 0,05). ns = não significativo (p ≥ 0,05).

47

Não houve significância no Fator 1 (formas de inoculação) em relação

diâmetro do colmo, bem como não houve interação entre os fatores (p ≥ 0,05),

conforme a Tabela 6. Apenas houve significância para o Fator 2 (zonas de relevo).

Na Tabela 7 são apresentados os valores do diâmetro médio do colmo das

plantas entre as diferentes formas de inoculação e zonas de relevo. Pelo teste de

Tukey (p<0,05), na comparação entre as zonas de relevo, o diâmetro do colmo foi

estatisticamente superior na zona de média altitude, em comparação à zona de

baixa altitude. Os resultados indicam que a inoculação de A. brasilense,

independentemente do método de aplicação, não interferiu no diâmetro médio final

do colmo das plantas de milho híbrido Velox TL®.

Tabela 7 - Diâmetro médio do colmo (cm) entre as diferentes formas de inoculação e zonas de relevo.

Fator Tratamento Diâmetro do colmo

------------ cm ------------

Fator 1 Inoculação direta na semente 8,17 a Inoculação dirigida no sulco 8,42 a Sem inoculação 7,84 a

Fator 2 Zona de maior altitude 8,17 ab Zona de média altitude 8,58 a Zona de baixa altitude 7,69 b

As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro, dentro do mesmo fator.

Nakao et al. (2014) também não verificaram influência da aplicação de A.

brasilense no diâmetro do colmo do sorgo granífero em diferentes estádios de

desenvolvimento. Contudo, a concentração de inoculante afetou esse parâmetro,

bem como houve interação entre os estádios de aplicação e as concentrações.

As bactérias diazotróficas Azospirillum spp. têm a capacidade de colonizar,

além do sistema radicular, também o colmo das gramíneas (SIQUEIRA e FRANCO,

1988). Mendonça et al. (2006) observaram que estas bactérias se localizam mais

frequentemente nas raízes, seguida pelos colmos e folhas de milho. Possivelmente,

nas condições experimentais do presente trabalho, não tenha ocorrido a colonização

dos colmos das plantas em níveis suficientes para alterar significativamente a

morfologia. No entanto, o diâmetro do colmo não está necessariamente relacionado

à produção final de grãos, como evidenciado no trabalho de Nakao et al. (2014), em

48

que as BPCP proporcionaram o aumento da produtividade de grãos sem, contudo,

alterarem o diâmetro do colmo do sorgo granífero.

4.4 MATÉRIA SECA DA PLANTA

Em relação aos dados da matéria seca da parte aérea de planta, o teste de

Bartlett mostrou haver homogeneidade de variância, pois 2

calculado (2,63518) foi

menor do que o 2

tabulado (5,99148), sendo p < 0,05. O teste de normalidade de

Shapiro-Wilk mostrou que os dados possuem normalidade (W = 0,90220), já que p-

valor (0,26501) é maior que o nível de significância (0,05).

Os resultados da ANOVA damatéria seca da parte aérea de planta estão

apresentados na Tabela 8.

Tabela 8 - ANOVA da matéria seca da parte aérea das plantas (g).

FV GL SQ QM F

Tratamentos 2 13107,05609 6553,52804 2,4231ns Resíduo 6 16227,48120 2704,58020

Total 8 29334,53729 Fv: fonte de variação; GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrado médio; F: estatística do teste F. ns = não significativo (p ≥ 0,05).

Já em relação aos dados da matéria seca das raízes de planta, o teste de

Bartlett mostrou haver homogeneidade de variância, pois 2

calculado (0,40863) foi

menor que o2

tabulado (5,99148), sendo p < 0,05. O teste de normalidade de

Shapiro-Wilk mostrou que os dados possuem normalidade (W = 0,93825), já que p-

valor (0,56358) é maior que o nível de significância (0,05).

Os resultados da ANOVA da matéria seca das raízes de planta estão

apresentados na Tabela 9.

49

Tabela 9 - ANOVA da matéria seca das raízes das plantas (g).

FV GL SQ QM F

Tratamentos 2 328,33047 164,16523 0,3117ns Resíduo 6 3160,23453 526,70576

Total 8 3488,56500 Fv: fonte de variação; GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrado médio; F: estatística do teste F. ns = não significativo (p ≥ 0,05).

Sobre os dados obtidos de matéria seca total da planta (parte aérea + raízes),

o teste de Bartlett mostrou haver homogeneidade de variância, pois

2

calculado (1,00433) foi menor que o 2

tabulado (5,99148), sendo p < 0,05. O teste de

normalidade de Shapiro-Wilk mostrou que os dados possuem normalidade (W =

0,90220), já que p-valor (0,26501) é maior que o nível de significância (0,05).

Os resultados da ANOVA da matéria seca totaldas plantas são apresentados

na Tabela 10.

Tabela10 - ANOVA da matéria seca total das plantas (g).

FV GL SQ QM F

Tratamentos 2 17066,86882 8533,43441 1,9503ns Resíduo 6 26252,40700 4375,40117

Total 8 43319,27582 Fv: fonte de variação; GL: grau de liberdade; SQ: soma dos quadrados; QM: quadrado médio; F: estatística do teste F. ns = não significativo (p ≥ 0,05).

Pelo teste de Tukey (p<0,05), na comparação entre as diferentes formas de

inoculação, não foi encontrada diferença estatística entre os tratamentos sobre a

produção de matéria seca da parte aérea, raízes e total pelas plantas (Tabela 11).

Tabela 11 - Produção de matéria seca das plantas nos diferentes tratamentos.

Tratamento Parte aérea Raízes Total

----------------------- g -----------------------

Inoculação direta na semente 311,64 a 101,60 a 413,24 a Inoculação dirigida no sulco 309,72 a 108,49 a 418,20 a Sem inoculação 229,74 a 93,70 a 323,44 a As médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade de erro.

50

Apesar de não haver diferença estatística entre os tratamentos, houve uma

tendência de incremento na matéria seca total das plantas de milho, tanto na parte

área, como na raiz (Tabela 11) nos tratamentos com inoculação. O mesmo ocorreu

com o número de grãos por planta (Tabela 5), que apesar de não ser detectada

diferença estatística significativa, os tratamentos com inoculação proporcionaram

uma tendência de maior produção do que pelas plantas da testemunha (sem

inoculação). Se estes dados fossem extrapolados para a produção de uma lavoura,

possivelmente se tornariam economicamente importantes. Além disso, a

automatização da inoculação (dirigida no sulco) proporciona um acondicionamento

favorável para a manutenção da viabilidade das BPCP e a dinamização dos

processos de aplicação destes insumos (DENARDIN, 2006; PINHEIRO et al., 2013),

podendo ainda congregar a aplicação de outros insumos biológicos, contribuindo

assim para uma agricultura mais eficiente e com menor impacto ambiental.

Neste sentido, Miguel et al. (2016) afirmam que a viabilidade do uso de

inoculantes na cultura do milho não deve ser apenas avaliada pela produtividade

física, devendo ser agregada a análise econômica, porque estas variáveis são

fundamentais à tomada de decisão de produtores e técnicos.

Também é importante assinalar que a tendência no mercado de semeadoras

é por máquinas maiores, sem os sistemas de adubação (caixa para adubo), para

otimizar a semeadura, tornando os equipamentos mais leves e seguindo a adubação

sistêmica, na qual a área é adubada a taxa variável uma vez por ano, aplicando-se o

fertilizante em uma operação separada ao da semeadura. Seria importante que as

empresas fabricantes dessas máquinas também oferecessem equipamentos que

efetuassem o plantio concomitantemente com a inoculação no sulco de semeadura,

para que seja feita não apenas a inoculação ou co-inoculação, mas sim a aplicação

de insumos biológicos no momento da semeadura.

5. CONCLUSÕES

A inoculação da bactéria diazotrófica Azospirillum brasilense, tanto no

tratamento dirigido no sulco, como no tratamento das sementes de milho do híbrido

Velox TL®, submetido às condições edafoclimáticas de Cruzeiro do Sul (RS),

proporcionou maior altura média final das plantas, quando comparadas ao manejo

tradicional, sem a utilização de inoculação das sementes.

A variável diâmetro do colmo foi influenciada pela posição no relevo, que

apresentou maior tamanho na zona de média altitude, demonstrando a importância

da agricultura de precisão, ao não considerar as áreas como sendo homogêneas.

REFERÊNCIAS

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